CRH380B型高速動車組牽引箱試驗理論研究

羅向開

（中國中車唐山機車車輛有限責任公司河北省唐山市064000）

CRH380B型高速動車組牽引箱試驗理論研究

羅向開

（中國中車唐山機車車輛有限責任公司河北省唐山市064000）

本文主要介紹CRH380B高速動車組在調試試驗過程中的理論研究，牽引箱試驗在生產調試中屬于比較重要且直接關系到車輛運營安全的一個型式試驗，理論知識要求非常高，尤其在實際試驗過程中的一些數據直接影響行車的安全和車輛的運行狀態，因此，牽引箱試驗理論研究是否透徹反映出調試生產的能力和生產過程的關鍵。通過牽引箱試驗的工藝規程及試驗大綱要求，以CRH380B型動車組牽引箱電氣原理圖和牽引箱內部電氣原理圖為理論基礎，理論聯系實際，結合調試經驗，得出了牽引箱試驗過程中的理論研究成果。

動車組；牽引箱；試驗；理論研究

引言

牽引箱試驗是高速動車組調試過程中必不可少的一項功能性檢測試驗，調試過程中的每一個試驗步驟和每一個試驗數據都必須要弄清楚才能針對試驗中的各類問題對癥下藥，只有認真分析牽引箱的原理，掌握理論，才能在調試中杜絕亂調亂試、帶病出廠的現象，因此，該文著重從牽引箱試驗理論研究出發，剖析根源、使理論更加清晰明確，促進調試更快捷、方法更清晰、質量零缺陷。

1 牽引箱試驗理論研究

校驗和軟件版本、微型電路斷開器狀態驗證：

理論分析：在執行試驗前，必須要對試驗所用到的校驗工具進行狀態確認，當且僅當試驗所用到的工具在正常狀態和定檢日期內才能用于試驗操作，不符合試驗狀態的工具、設備等嚴禁進行試驗操作。軟件版本記錄當前所使用的軟件上載版本和SIMIT試驗調試版本，該記錄不僅規定在軟件版本情況下的試驗結果，同時也對試驗的當前狀況具有可追溯性。

微型電路斷開器主要是驗證車端連接的DC 110V電源的正確性，當激活=23-F01時，測試TCU內部Q1控制線圈輔助開關上的端子（1）和（2）之間的電壓+110V DC，測試結果為沒有+110V DC電壓出現，因為此時SIMIT試驗臺還未操作激活牽引箱程序，若出現+110V DC電壓，應立即切斷=23-F01，并檢查相應開關的狀態。該操作的主要目的是防止開關損壞。

2 利用SIMIT接通/關斷牽引控制單元

理論分析：當MCB-TCU1輔助供電空開=23-F01接通，利用SIMIT按鈕接通TCU1（SKS1 A011202）通道電源或TCU2（SKS2 A012202）通道電源或TCU1+TCU2通道電源時，TCU=10-T10-X13的23針“TCU-ENABLE”使能信號被激活，即激活牽引箱內部-K23繼電器，同時-K24繼電器也被激活，因此牽引箱內部的“-Z過濾器”得電開始運行，而=10-T10-X13插頭的11A、16A間+110V電壓使得牽引箱控制電源正常供電，同時在TCU的相應板卡上可以經過LED燈的狀態進行判斷。相反，如果斷開=23-F01空開或者利用SIMIT進行上述的反向操作，TCU即可關斷。

3 檢查網絡斷開器和預充電接觸器

理論分析：該項試驗主要是為了驗證牽引變流器內部網絡斷開器和預充電接觸器的功能，打開TCU moniter 32軟件，點擊“USER”——“INIPPOF”——“PRUEFOFFINE”——“回車”，出現相應頁面，然后在軟件上輸入“1”——“回車”——“1-ACK1”或“2-ACK4”——“回車”——“點擊Y”——“回車”——“點擊Y”——“回車”，操作中聽取網絡斷開器和預充電接觸器的動作聲音，并在軟件頁面上未發現不合理信息，在驗證網絡斷開器時，可以在牽引變流器的“Q1”處測得+110的瞬時直流電壓（Q1動作過程中有電壓，動作完成后電壓即變為“0”V），如果沒有動作聲音，說明主斷路器的閉合與斷開功能驗證失敗，在操作該項操作時，可以輸入“N”返回上一層或輸入“0”返回首頁。

4 利用SIMIT讀取溫度

理論分析：牽引箱傳感器是根據溫度的“溫度漂移”現象引起電流變化計算出溫度值并反饋出來，這些溫度值都是經過COMPACT PT100模塊采集數據，PT100檢測到的電阻的阻值與溫度的變化成正比關系：當PT100溫度為0℃時它的阻值為100Ω，在100℃時它的阻值約為138.51Ω，其單位溫度的變化率是按照0.3851Ω/℃的關系變化的，根據該關系可以計算出兩者之間的變化。其工業原理為：當PT100在0℃的時候它的阻值為100Ω，但它的阻值會隨著溫度上升而成勻速增長。該數據經過分析整理后通過MVB電纜傳輸發送到輸出設備，在牽引箱剛剛啟動的短時間內，無論是利用電腦檢測，還是直接查看SIMIT試驗臺頁面上的顯示數據，所有檢測到的溫度與外界溫度基本符合，但當TCU運行一定時間后，各類傳感器所檢測到的溫度差值逐漸存在溫度差值，這在運行的TCU中是正常的，因為牽引箱一旦運行，各傳感器檢測點所處位置的散熱程度是存在差異的，散熱效果不一樣，因此牽引箱運行一段時間后必然會存在溫度差值。

5 溫度傳感器分配到車軸上測量溫度

理論分析：當=24-F11空開斷開，=24-F25閉合時，從SIMIT試驗臺頁面上可以看出“Temp1”（通道1）上的溫度值顯示-40℃，而“Temp2”（通道2）上的溫度值與環境溫度值符合，且實際溫度與外界溫度之差在-2～3.6℃之間；因為當斷開=24-F11開關電源時，SKS-AMVB緊湊型PT100模塊=24-T16失電不能處理溫度傳感器（部分=97-X472.11傳感器）反饋的實際數據，而=24-F25閉合時SKS-BMVB緊湊型PT100模塊=24-T17正常工作，能夠處理由溫度傳感器反饋的實際值并從輸出設備SIMIT上反饋出來供我們判斷試驗的正確性。相反，當=24-F11閉合，=24-F25空開斷開時，“Temp2”（通道2）上的溫度值顯示-40℃，而“Temp1”（通道1）上的溫度值與環境溫度值符合，且實際溫度與外界溫度之差也在-2～3.6℃之間。同時在后續的試驗中連續拆除車軸軸承傳感器=97-X472.11在SIMIT試驗臺上觀看溫度值是否符合時，均是采用切斷傳感器實際信號的方法進行測試，使得緊湊型PT100模塊無法接收來自于傳感器的數值從而顯示不合理的-40℃。

6 利用帶TCU軟件的電腦讀取溫度和冷卻水水位

理論分析：在執行此操作時，SIMIT試驗臺與車輛間的正確連接是必須的，否則建立不起完整的網絡，測試的所有溫度值將是不完全的，因此在執行此操作時，檢測SIMIT試驗臺與車輛間的狀態是非常有必要的。軟件的具體操作為：通過軟件可以觀測牽引變流器冷卻循環系統冷卻水流入、流出溫度、串行諧振電路電感的溫度、空氣冷卻箱內的溫度、水冷卻箱內的溫度、牽引電機、齒輪箱內的溫度等，通過滾動/靜止的軟件測試顯示可以判斷各類溫度傳感器功能是否正常，若出現測試值與環境溫度相差甚遠或者出現負值情況，就需要對該傳感器進行一定的技術分析或故障處理。并且可以測試牽引變流器循環系統中膨脹水箱的液位是否在零刻線處，同時在檢測冷卻水添加是否合格時，利用帶TCU軟件的筆記本可以檢測。

7 牽引變流器冷卻水壓力測試及排氣牽引冷卻系統功能驗證

理論分析：由于車輛處于單車調試狀態，無法自輔助變流器處獲得440V 60HZ 3AC的電源，只能通過外接380V 50HZ 3AC電源與車輛=96-X581.02端子連接滿足試驗要求。完成此試驗必須要有正確的SIMIT試驗臺連接。=34-F77是牽引變流器冷卻水泵開關，若要使牽引變流器冷卻水泵開始工作，并在帶TCU軟件的電腦上檢測出冷卻水的輸入、輸出壓力，必須通過SIMIT試驗臺使得SKS1的A0112_01或SKS2 A0121_03觸電閉合，繼電器=34-Q77得電，=34-Q77的主觸點閉合。必須注意的是，在進行此項操作之前，必須確保牽引冷卻系統中的5個截斷閥保持在與管路水平的位置，否則一旦啟動，冷卻水泵將不能正常旋轉而導致過流損壞。同時，在冷卻水泵循環開始時，檢測管路的泄漏是一項必不可少的步驟。

在通過電腦測試冷卻系統循環狀態下的冷卻水的輸入、輸出壓力差值時，正常的壓力范圍是我們必須要了解的技術參數，在380V 50Hz 3AC的電源狀態下，壓力差值的正常范圍應為：0.4～0.8bar，在440V 60Hz 3AC電源狀態下，壓力差值的正常范圍應為：0.6～1.0bar。在壓力的測試過程中，壓力值不在規定的技術參數范圍內是正常的，因為剛剛循環的初期，若沒有電氣故障方面的原因，冷卻系統內部原有的空氣及牽引箱溢流閥過濾網被雜質堵塞可能是造成壓力不符合規定的主要原因，此時通過連續不斷的旋轉冷卻水泵60min左右可以排除系統內部的剩余空氣，通過清洗過濾網可以減小雜質阻塞帶來的問題。

8 冷卻水風扇1，2；牽引箱風扇，牽引電機風扇1，2功能測試

理論分析：閉合各風扇空開并激活SIMIT上的使能信號時，驗證各風扇轉向是否與實物所畫箭頭方向及試驗文件要求方向一致，并通過SIMIT試驗臺激活相關繼電器得電吸合指令，各接觸器主觸頭閉合，用電設備得電開始工作。一旦發現有反轉或者不旋轉的現象，應立即停止SIMIT輸出指令，切斷電源，查明原因，再次測試，一旦在檢測中發現有風扇有異樣的聲音和被卡死的現象，立即停止其使能信號，斷開電源，待檢查出原因處理完全后方能再次進行功能驗證。

9 結論

通過對牽引箱試驗的理論研究，讓試驗人員能夠更加清楚、簡單地了解牽引箱的原理，在發現問題時能夠根據原理尋找處理的方法，杜絕了病急亂投醫的現象和有病不能診斷、不能醫治的相關情況。通過理論研究也讓試驗操作者能夠熟悉牽引箱內部與外部之間的聯系和控制邏輯，從縱向、橫向都得到了極大的提升，對了解整個牽引系統起到了鋪磚引路的作用。

[1]CRH380B試驗文件.

[2]CRH380B型車所使用的牽引變流器內部電氣原理圖.

[3]CRH380B概念“牽引系統”文件號A6Z00000080356發行狀態30.11.1006版本F.

[4]CRH380B EC01/EC08電路圖.

U266

A

1004-7344（2016）30-0174-02

2016-10-4